Задания
Версия для печати и копирования в MS Word
Задание № 2168
i

Теп­ло­вой эф­фект ре­ак­ции об­ра­зо­ва­ния кар­бо­на­та каль­ция из ок­си­дов со­став­ля­ет 178 кДж/моль. Для пол­но­го раз­ло­же­ния не­ко­то­ро­го ко­ли­че­ства кар­бо­на­та каль­ция по­тре­бо­ва­лось 44,5 кДж теп­ло­ты. По­лу­чен­ный оксид каль­ция спе­ка­ли с углем мас­сой 9,6 г в элек­тро­пе­чи. Вы­чис­ли­те массу (г) об­ра­зо­вав­ше­го­ся при этом би­нар­но­го со­еди­не­ния, в ко­то­ром мас­со­вая доля каль­ция равна 62,5%. (При­ме­ся­ми пре­не­бречь.)

Спрятать решение

Ре­ше­ние.

Опре­де­лим ко­ли­че­ство ок­си­да каль­ция, об­ра­зо­вав­ше­го­ся при раз­ло­же­нии кар­бо­на­та каль­ция. Для этого со­ста­вим про­пор­цию:

\rm \overset\rm 1 моль\underset\it x моль\rm CaCO_3}= CaO плюс CO_2 плюс \overset минус 178 кДж\underset минус 44,5 кДж\rm Q }

Из про­пор­ции по­лу­ча­ем:

x = дробь: чис­ли­тель: минус 44,5, зна­ме­на­тель: минус 178 конец дроби = 0,25,

 \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CaCO_3 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CaO пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25 моль.

Най­дем мо­ляр­ную массу би­нар­но­го со­еди­не­ния, сде­лав до­пу­ще­ние о том, что в мо­ле­ку­ле би­нар­но­го со­еди­не­ния один атом каль­ция:

\it M\rm = дробь: чис­ли­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка Ca пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it \omega\rm левая круг­лая скоб­ка Ca пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 40, зна­ме­на­тель: 0,625 конец дроби = 64 г/моль = \it M\rm левая круг­лая скоб­ка CaC_2 пра­вая круг­лая скоб­ка .

За­пи­шем урав­не­ние ре­ак­ции:

\ChemFormCaO плюс 3C = CaC_2 плюс CO.

Опре­де­лим, какое ве­ще­ство в ре­ак­ции яв­ля­ет­ся в из­быт­ке, а какое в не­до­стат­ке:

\nu\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка = дробь: чис­ли­тель: \it m\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка , зна­ме­на­тель: \it M\rm левая круг­лая скоб­ка C пра­вая круг­лая скоб­ка конец дроби = дробь: чис­ли­тель: 9,6 г, зна­ме­на­тель: 12 г/моль конец дроби = 0,8 моль.

Для рас­хо­до­ва­ния 0,8 моль угля не­об­хо­ди­мо 0,267 моль ок­си­да каль­ция. Зна­чит, оксид каль­ция в не­до­стат­ке, ведем даль­ней­шие расчёты по нему. Опре­де­лим массу кар­би­да каль­ция:

 \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CaC_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = \nu\rm левая круг­лая скоб­ка CaO пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25 моль,

\it m\rm левая круг­лая скоб­ка CaC_2 пра­вая круг­лая скоб­ка = 0,25 умно­жить на 64 = 16г.

Ответ: 16.

Сложность: IV